CN108775057A - 一种马桶桶缸注入微纳米气泡的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,包括中空腔体;进水管与中空腔体连通,中空腔体下部通过混合循环管与进水管连通;中空腔体下部还通过释放管与马桶桶缸直接连通,释放管上设有气泡释放器;循环管上、或进水管上介于循环管与中空腔体之间的部位,设有进水动力机构;中空腔体上设有可控的排气机构;进水管、混合循环管、释放管上均设有控制阀门。本发明可采用较小体积和功率的泵,降低成本;提高了细微气泡的浓度,缩短了细微气泡制备所需的时间;细微气泡能在中空腔体内良好的保存较长时间,避免损耗和能耗浪费;提高纳米级气泡的占比,降低微米级气泡的占比,进而达到降低冲水量、防止溅水等各种效果的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种冲水马桶设备,具体来说,是一种马桶桶缸注入微纳米气泡的方法和装置。
背景技术
公开日为2012年8月29日、文献号为CN101228325B的中国专利文献,公开了一种可生成细微气泡的冲水马桶设备,可以发挥提高马桶冲水效果、降低冲水量、防止溅水等各种效果。
然而,该马桶是在马桶水箱蓄积水的条件下向水箱释放微气泡,水箱的积水量较大,而且细微气泡均匀混入马桶水箱的水体内,因此具有以下不足之处:
一、细微气泡的浓度较低,马桶冲水时,细微气泡随水箱内的水进入马桶桶缸,无法在马桶内形成一层浮于水面以上的超致密泡沫层,因此所起到的防溅、隔离异味的作用效果不佳;
二、若为了达到高浓度高流量的微气泡,如果采用CN101228325B中的硬件设施进行细微气泡的即时制备,则需要的泵功率和体积都较大,成本也较高;
三、细微气泡制备所需的时间较长,若提前制备该细微气泡,则水箱中的微米气泡将会在下次使用前消失殆尽,若循环不停的制备该细微气泡,则耗能较大,产生浪费。
四、纳米级气泡生成过程中微米级气泡生成数量过大,所以对冲水效果、降低冲水量、防止溅水等各种效果的效果有不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种马桶桶缸注入微纳米气泡的方法和装置,获取注入马桶桶缸的水体内的细微气泡高浓度的同时,可采用较小体积和功率的泵,降低成本;缩短细微气泡制备所需的时间;细微气泡能够即时制备即时使用,避免损耗和能耗浪费;提高细微气泡中纳米级气泡的占比,降低微米级气泡的占比,进而达到降低冲水量、防止溅水等各种效果的效果。
本发明采取以下技术方案:
一种马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,包括中空腔体1,进水管T1与中空腔体1连通,中空腔体1下部通过混合循环管T2与进水管连通;中空腔体1下部还通过释放管T3与马桶桶缸直接连通,释放管T3上设有气泡释放器4;循环管T2上、或进水管T1上介于循环管T2与中空腔体1之间的部位,设有进水动力机构;中空腔体1上设有可控的排气机构;进水管T1、混合循环管T2、释放管T3上均设有控制阀门。
进一步的,中空腔体1内部具有气液混合结构。
更进一步的,所述控制阀门为:进水管T1上的进水阀V4;混合循环管T2上的混合循环阀V3;释放管T3上的释放阀V2。
再进一步的,所述可控的排气机构为排气管T4及其上设置的排气管阀V1;所述中空腔体1底部还设有排水管T5,排水管T5上设有排水阀V5;所述排水管T5、释放管T3、循环管T2自中空腔体1底部延伸出之后,交汇为一点。
再进一步的,所述进水动力机构为水泵2,进水管T1与马桶水箱连通;或者,进水管T1具有进水压力,进水管T1与压力水源连通。
再进一步的,还包括控制器,所述排气管阀V1、释放阀V2、混合循环阀V3、进水阀V4中至少其一采用电磁阀,且该电磁阀与控制器信号连接;通过手动按键、红外感应器、声音控制器、遥控器等方式中至少其一,控制各阀门的开启/关闭。
进一步的,还包括水利发电机,所述水利发电机由马桶桶缸冲水产生的动力进行发电,并对马桶桶缸注入微纳米气泡的装置上各用电设备供电。
进一步的,进水管T1、中空腔体1或中空混合腔出口管路中投加含有表面活性剂的溶液,令微纳米气泡释放器释放的含有表面活性剂的溶液,从而达到提高气泡浓度和停留时间的效果。
一种马桶桶缸注入微纳米气泡的方法,包括以下步骤:
S1、通过进水管T1向充满空气的中空腔体1内压力送水,使中空腔体1加压;
S2、当中空腔体1内压力达到设定值,停止上述送水加压,中空腔体与进水管T1连通的循环管T2开通,使中空腔体1内的气液混合物向循环管T2泄压,并在中空腔体内形成循环,利用中空混合腔内部的气液混合结构,提高气体在水中的溶解量;
S3、当要向马桶桶缸中注入微纳米气泡水时,开启与中空腔体1连通的释放管T3,中空腔体1中溶解了气体的水通过释放器2排出,形成微纳米气泡液,进入马桶桶缸。
进一步的,步骤S1中,进水管T1通过其上设置的水泵或通过进水压力进行压力送水。
进一步的,所述中空腔体1内压力达到设定值,该压力设定值由水泵自带的压力开关感应或管路上安装的压力传感器感应;或者,该压力设定值的到达通过按照进水流量和中空腔体体积计算进水时间来确定。
进一步的,步骤S1之前,通过控制阀门将中空腔体1上下贯通,将其内存留的水排出。
进一步的,采用控制器和电磁控制阀,自动控制进水管T1、循环管T2、释放管T3的开通和封闭,并接收压力感应和/或红外等的反馈信号。
本发明的有益效果在于:
1)获取注入马桶桶缸的水体内的细微气泡高浓度的同时,可采用较小体积和功率的泵,降低成本;
2)无需在整个马桶水箱的的水体环境内进行气泡制备,提高细微气泡的浓度,缩短细微气泡制备所需的时间;
3)细微气泡能够即时制备即时使用,且能在中空腔体内良好的保存较长时间,避免损耗和能耗浪费;
4)通过中空腔体上可控的排气机构,以及释放管上设置的气泡释放器,提高了细微气泡中纳米级气泡的占比,降低微米级气泡的占比,进而达到降低冲水量、防止溅水等各种效果的效果。
附图说明
图1是本发明马桶桶缸注入微纳米气泡的装置的基本结构示意图。
图2是实施例一的示意图。
图3是实施例二的示意图。
图4是实施例三的示意图。
图5是实施例四的示意图。
图6是实施例五的示意图。
图7是气泡释放器的剖视图。
图8是气泡释放器的另一剖视图。
图中,1.中空腔体,2.水泵,4.气泡释放器,T1.进水管,T2.循环管,T3.释放管,V1.排气管阀,V2.释放器阀,V3.混合循环阀,V4.进水阀,V5.排水阀,7折板,8填料,9.喷嘴,10.导流管,11.雾化器,41.截流孔,42.发泡器,43.释放口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例一:
参见图2,整个装置包括电磁阀V1-V5,马桶进水管路T1,水泵2,中空腔体1,气泡释放器4,射流器5,导气管6,折板7。
其中,进水管T1通过水泵2与中空腔体1下部的射流器5连通,射流器5与导气管6连接,导气管6自下而上设于中空腔体1内部;中空腔体1内壁两侧间隔设置多个折板7,折板7用于扰流;中空腔体1下部通过混合循环管T2与进水管T1连通;中空腔体1下部还通过释放管T3与马桶桶缸直接连通,释放管T3上设有气泡释放器4;循环管T2上、或进水管T1上介于循环管T2与中空腔体1之间的部位,设有水泵2;中空腔体1上设有电磁阀V1;进水管T1、混合循环管T2、释放管T3上均设有相应的控制阀门。
在此实施例中,参见图2,所述可控的排气机构为排气管T4及其上设置的排气管阀V1;所述中空腔体1底部还设有排水管,排水管上设有排水阀V5;所述排水管T5、释放管T3、循环管T2自中空腔体1底部延伸出之后,交汇为一点。
在此实施例中,还包括控制器(附图未展示),所有电磁阀与控制器信号连接;通过手动按键、红外感应器、声音控制器、遥控器等方式中至少其一,控制各阀门的开启/关闭。
在此实施例中,还包括水利发电机(附图未展示),所述水利发电机由马桶桶缸冲水产生的动力进行发电,并对马桶桶缸注入微纳米气泡的装置上各用电设备供电。
在此实施例中,进水管T1、中空腔体1或中空混合腔出口管路中投加含有表面活性剂的溶液,令微纳米气泡释放器释放的含有表面活性剂的溶液,从而达到提高气泡浓度和停留时间的效果。
下面对气泡释放器4的结构详细介绍:
参见图7,螺纹结构44用于与释放管T3的管道连接,自螺纹结构44向内,依次具有截流孔41、发泡器42和释放口43,发泡器42所在部位具有扰流区的功能;水经过截流孔41减压,随后再经过扰流区的过程中通过扰流使得释放的气泡生长,形成大量微纳米气泡,最终从释放口43排出。
实施时:
步骤1,开电磁阀V4,水泵2,市政管网水经过泵2增压后进入中空腔体1,最终中空腔体1内气、液达到泵压力设定值;
步骤2,关电磁阀V4,开电磁阀V3,水泵2对中空腔体1内液体进行循环,水经过射流器5时,产生的负压将中空腔体1内顶部的气体通过导气管6吸入射流器5,并充分混合,释放出的细小气泡经过折板7扰流,进一步增加气液传质时间;
步骤3,当人靠近马桶时,感应器(或按键)对系统进行控制,关闭水泵2,电磁阀V3,开启电磁V5,中空腔体1中底部的水经过气泡释放器4,产生高浓度微纳米气泡,最终排入马桶桶缸。
其中:步骤1中,中空腔体1内压力达到设定值,该压力设定值由水泵自带的压力开关感应或管路上安装的压力传感器感应;或者,该压力设定值的到达通过按照进水流量和中空腔体体积计算进水时间来确定;
步骤S1之前,通过控制阀门将中空腔体1上下贯通,将其内存留的水排出。
整个实施过程中,采用控制器和电磁控制阀,自动控制进水管T1、循环管T2、释放管T3的开通和封闭,并接收压力感应和红外等的反馈信号。
实施例二:
参见图3,本实施例的中空腔体1内设置了填料8,填料8用于增加气液接触时间和接触面积。其中,折板7未在图中展示,可以有折板7,也可以没有折板7。
其余结构与实施例一同,实施步骤与实施例一同。
实施例三:
参见图4,整个装置包括电磁阀V1-V5,马桶进水管路T1,水泵2,中空腔体1,气泡释放器4,射流器5,喷嘴9,导流管10。
其中,进水管T1通过水泵2与中空腔体1内的喷嘴9连通,喷嘴9位于液面上方,喷射方向向下;中空腔体1内设置导流管10;中空腔体1下部通过混合循环管T2与进水管T1连通;中空腔体1下部还通过释放管T3与马桶桶缸直接连通,释放管T3上设有气泡释放器4;循环管T2上、或进水管T1上介于循环管T2与中空腔体1之间的部位,设有水泵2;中空腔体1上设有电磁阀V1;进水管T1、混合循环管T2、释放管T3上均设有相应的控制阀门。
步骤1,开电磁电磁阀V4,水泵2,市政管网水经过泵2增压后进入中空腔体1,最终中空腔体1内气、液达到泵最大输出压力或压力设定值;
步骤2,关电磁阀V4,开电磁阀V3,水泵2对中空腔体1内液体进行循环,水经过喷嘴9时,向下喷射,利用喷嘴9的高速冲力将水喷入中空腔体1内的导流管10里面,过程中夹带的空气和水可以充分接触、混合、溶解,释放出的细小气泡;
步骤3,当人靠近马桶时,感应器(或按键)对系统进行控制,关闭水泵2,电磁阀V3,开启电磁V5,中空腔体1中底部的水经过气泡释放器4,产生高浓度微纳米气泡,最终排入马桶桶缸。
本实施例的侧重之处在于:利用喷嘴9的高速冲力将水喷入中空腔体1内的导流管10里面,过程中夹带的空气和水可以充分接触、混合、溶解。
实施例四:
参见图5,整个装置包括电磁阀V1-V5,马桶进水管路T1,水泵2,中空腔体1,气泡释放器4,射流器5,雾化器11。
其中,进水管T1通过水泵2与中空腔体1内的雾化器11连通,雾化器11位于液面上方;中空腔体1下部通过混合循环管T2与进水管T1连通;中空腔体1下部还通过释放管T3与马桶桶缸直接连通,释放管T3上设有气泡释放器4;循环管T2上、或进水管T1上介于循环管T2与中空腔体1之间的部位,设有水泵2;中空腔体1上设有电磁阀V1;进水管T1、混合循环管T2、释放管T3上均设有相应的控制阀门。
步骤1,开电磁电磁阀V4,水泵2,市政管网水经过泵2增压后进入中空腔体1,最终中空腔体1内气、液达到泵最大输出压力或压力设定值;
步骤2,关电磁阀V4,开电磁阀V3,水泵2对中空腔体1内液体进行循环,水经过喷雾化11时,雾化喷射,利用雾化器11的高速冲力将水喷入中空腔体1内,类似喷泉过程,水和中空腔体1顶部的空气可以充分接触、混合、溶解;
步骤3,当人靠近马桶时,感应器(或按键)对系统进行控制,关闭水泵2,电磁阀V3,开启电磁V5,中空腔体1中底部的水经过气泡释放器4,产生高浓度微纳米气泡,最终排入马桶桶缸。
本实施例的侧重之处在于:利用雾化器11的高速冲力将水喷入1内,类似喷泉过程,水和中空腔体1顶部的空气可以充分接触、混合、溶解。
实施例五:
参见图6,整个装置包括电磁阀V1-V5,马桶进水管路T1,水泵2,中空腔体1,气泡释放器4,射流器5;中空腔体1呈上大下小的锥形结构。
其中,进水管T1通过水泵2与中空腔体1上部液面上方的部位的切线方向连通;中空腔体1下部通过混合循环管T2与进水管T1连通;中空腔体1下部还通过释放管T3与马桶桶缸直接连通,释放管T3上设有气泡释放器4;循环管T2上、或进水管T1上介于循环管T2与中空腔体1之间的部位,设有水泵2;中空腔体1上设有电磁阀V1;进水管T1、混合循环管T2、释放管T3上均设有相应的控制阀门。
步骤1,开电磁电磁阀V4,水泵2,市政管网水经过泵2增压后进入中空腔体1,最终中空腔体1内气、液达到泵最大输出压力或压力设定值;
步骤2,关电磁阀V4,开电磁阀V3,水泵2对中空腔体1内液体进行循环,水进入中空腔体1的液面上方,在泵循环过程中水通过切线方向进入后流出锥形中空腔体3,形成的漩涡流可以将气由中央形成的负压区自动吸入水流中,过程中夹带的空气和水可以充分接触、混合、溶解。
步骤3,当人靠近马桶时,感应器(或按键)对系统进行控制,关闭水泵2,电磁阀V3,开启电磁V5,中空腔体1中底部的水经过气泡释放器4,产生高浓度微纳米气泡,最终排入马桶桶缸。
本实施例的侧重之处在于:在泵循环过程中水通过切线方向进入后流出锥形中空腔体1,形成的漩涡流可以将气由中央形成的负压区自动吸入水流中,过程中夹带的空气和水可以充分接触、混合、溶解。
以上是本发明的优选实施例,本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进,在不脱离本发明总的构思的前提下,这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。
Claims (13)
1.一种马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,其特征在于:
包括中空腔体(1);
进水管(T1)与中空腔体(1)连通,中空腔体(1)下部通过混合循环管(T2)与进水管连通;中空腔体(1)下部还通过释放管(T3)与马桶桶缸直接连通,释放管(T3)上设有气泡释放器(4);
循环管(T2)上、或进水管(T1)上介于循环管(T2)与中空腔体(1)之间的部位,设有进水动力机构;
中空腔体(1)上设有可控的排气机构;
进水管(T1)、混合循环管(T2)、释放管(T3)上均设有控制阀门。
2.如权利要求1所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,其特征在于:中空腔体(1)内部具有气液混合结构。
3.如权利要求1或2所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,其特征在于:所述控制阀门为:进水管(T1)上的进水阀(V4);混合循环管(T2)上的混合循环阀(V3);释放管(T3)上的释放阀(V2)。
4.如权利要求3所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,其特征在于:所述可控的排气机构为排气管(T4)及其上设置的排气管阀(V1);所述中空腔体(1)底部还设有排水管(T5),排水管(T5)上设有排水阀(V5);所述排水管(T5)、释放管(T3)、循环管(T2)自中空腔体(1)底部延伸出之后,交汇为一点。
5.如权利要求3所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,其特征在于:所述进水动力机构为水泵(2),进水管(T1)与马桶水箱连通;或者,进水管(T1)具有进水压力,进水管(T1)与压力水源连通。
6.如权利要求3所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,其特征在于:还包括控制器,所述排气管阀(V1)、释放阀(V2)、混合循环阀(V3)、进水阀(V4)中至少其一采用电磁阀,且该电磁阀与控制器信号连接;通过手动按键、红外感应器、声音控制器、遥控器等方式中至少其一,控制各阀门的开启/关闭。
7.如权利要求1所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,其特征在于:还包括水利发电机,所述水利发电机由马桶桶缸冲水产生的动力进行发电,并对马桶桶缸注入微纳米气泡的装置上各用电设备供电。
8.如权利要求1所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的装置,其特征在于:进水管(T1)、中空腔体(1)或中空混合腔出口管路中投加含有表面活性剂的溶液,令微纳米气泡释放器释放的含有表面活性剂的溶液,从而达到提高气泡浓度和停留时间的效果。
9.一种马桶桶缸注入微纳米气泡的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、通过进水管(T1)向充满空气的中空腔体(1)内压力送水,使中空腔体(1)加压;
S2、当中空腔体(1)内压力达到设定值,停止上述送水加压,中空腔体与进水管(T1)连通的循环管(T2)开通,使中空腔体(1)内的气液混合物向循环管(T2)泄压,并在中空腔体内形成循环,利用中空混合腔内部的气液混合结构,提高气体在水中的溶解量;
S3、当要向马桶桶缸中注入微纳米气泡水时,开启与中空腔体(1)连通的释放管(T3),中空腔体(1)中溶解了气体的水通过释放器(2)排出,形成微纳米气泡液,进入马桶桶缸。
10.如权利要求9所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的方法,其特征在于,步骤S1中,进水管(T1)通过其上设置的水泵(2)或通过进水压力进行压力送水。
11.如权利要求9所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的方法,其特征在于,所述中空腔体(1)内压力达到设定值,该压力设定值由水泵(2)自带的压力开关感应或管路上安装的压力传感器感应;或者,该压力设定值的到达通过按照进水流量和中空腔体体积计算进水时间来确定。
12.如权利要求9所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的方法,其特征在于,步骤S1之前,通过控制阀门将中空腔体(1)上下贯通,将其内存留的水排出。
13.如权利要求9所述的马桶桶缸注入微纳米气泡的方法,其特征在于,采用控制器和电磁控制阀,自动控制进水管(T1)、循环管(T2)、释放管(T3)的开通和封闭,并接收压力感应和或红外的反馈信号。
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